Minh Long nằm giữa hai dãy núi tương đối cao nối liền với các dãy núi phía Đông tỉnh Kon Tum và Gia Lai, hai dãy núi chạy ngang theo hướng Đông - Đông bắc và Tây- Tây nam huyện đâm ra đồng bằng ven biển nên địa hình Minh Long trở thành thung lũng hẹp, song địa hình không bằng phẳng mà khá phức tạp do có nhiều đồi núi cao dốc, hiểm trở, bị chia cắt bởi nhiều sông suối, cản trở việc đi lại vào mùa mưa lũ giữa các xã với trung tâm huyện lỵ như Long Môn, Thanh An, Long Mai và Long Sơn.

Cũng như các huyện miền núi khác của tỉnh Quảng Ngãi, địa hình Minh Long có độ cao tương đối lớn, cao trình từ 50m đến 1.126m so với mực nước biển. Hướng đất thấp dần từ Tây sang Đông (nghiêng từ phíaTây Bắc xã Long Môn, Thanh An và thấp dần xuống phía Đông Nam xã Long Mai, Long Sơn), đỉnh cao nhất cao 1.126 mét (núi Đá Vách), 1085m (ngọn Mum thuộc xã Long Môn) là hai trong những ngọn núi cao phía Tây bắc của tỉnh), điểm thấp nhất 17,5 mét thuộc xã Long Sơn, với nếp đứt gãy của hệ thống sông Phước Giang đã tạo nên các cấu trúc địa hình như sau:

- Khối núi cao phía Tây Bắc huyện Minh Long, ngăn cách huyện Minh Long với huyện Sơn Hà, độ dốc địa hình > 25O

Cấu trúc địa hình núi thấp, độ cao tuyệt đối từ 150 - 1.126, 8 mét, các đỉnh cao trên 1000 mét, do bị chia cắt bởi các sông suối tạo nên 2 khối núi lớn và một dãy núi thấp như sau:

- Khối núi cao phía Tây Nam huyện Minh Long, ngăn cách huyện Minh Long với huyện Ba Tơ, độ dốc địa hình > 25.O

- Dãy núi thấp phía Đông và Đông Nam của huyện Minh Long, ngăn cách giữa huyện Minh Long với huyện Ba Tơ và huyện Nghĩa Hành, độ dốc địa hình > 15O

Cấu trúc địa hình thung lũng, được cấu tạo bởi các thung lũng thượng lưu và trung lưu các dòng sông và ngòi suối, có thể phân ra 4 vùng địa hình thung lũng như sau:

- Thung lũng có dạng lòng chảo, khá bằng phẳng, thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp, phân bố ở khu vực trung tâm huyện bao gồm địa bàn các xã: Thanh An, Long Mai, Long Hiệp và Long Sơn. Độ cao trung bình từ 80m - 20 m, thấp dần theo hướng Nam - Bắc.

- Thung lũng hẹp Gò Tranh, Yên Ngựa, phân bố dọc theo suối Đá thuộc xã Long Sơn. Địa hình tương đối bằng phẳng, độ cao trung bình từ 80m  - 25m, thấp dần theo hướng Tây Nam  - Đông Bắc.

- Thung lũng hẹp làng Trê, phân bố dọc theo các suối Tam Dinh và suối Bờ Lang của xã Long Môn, độ cao trung bình từ 500 mét  450 mét thấp dần theo hướng Đông - Tây.

Khí hậu
- Thung lũng làng Ren, phân bố dọc theo suối Nước Lác thuộc xã Long Môn. Địa hình thung lũng có dạng lòng chảo nhỏ, độ cao trung bình từ 500 mét  450 mét thấp dần theo hướng Đông -Tây.

Minh Long nằm trong vùng gió mùa nhiệt đới có hai mùa mưa và mùa khô rõ rệt, có sự ảnh hưởng của biển.

) Nhiệt độ:  Nhiệt độ trung bình trong năm là 250C, cao nhất là 37,50C và thấp nhất là 11,30C. Biên độ nhiệt dao động khá lớn giữa ngày và đêm và các tháng trong năm. Tháng nóng nhất (tháng 5) có nhiệt độ trung bình 34,7oc, tháng lạnh nhất (tháng 1) nhiệt độ trung bình 18,8oc. So với nền nhiệt độ vùng đồng bằng có những khác biệt đó là: nền nhiệt độ trung bình thấp hơn nhưng giá trị cực đại cao hơn và cực tiểu thấp hơn; Tổng lượng bức xạ trong năm trung bình đạt 143,3 Kcalo/cm2, thấp hơn so với trung bình của tỉnh là 145 Kcalo/cm2, nhưng vẫn cao hơn mức trung bình của các miền khí hậu khác trong cả nước.

) Lượng mưa: lượng mưa trung bình trong năm là 2.985 mm, lượng mưa cao hơn vùng đồng bằng, biên độ dao động từ 1.000 - 3.500 mm.

Tháng có lượng mưa trung bình cao nhất 725,9 mm (tháng 11)

Tháng có lượng mưa trung bình thấp nhất 33,8 mm (tháng 2)

) Nắng: Tổng số giờ nắng trong năm đạt từ 2000 - 2700 giờ.

Lượng nắng thấp nhất là vào mùa mưa (tháng 9 đến tháng 1).

Lượng nắng thấp thứ nhì từ tháng 1 đến giữa tháng 4 do xuất hiện sương mù làm giảm thấp cường độ chiếu sáng của mặt trời, một đợt sương mù kéo dài nhiều nhất từ 25 - 30 ngày. Sương mù ảnh hưởng lớn đến sản xuất nông nghiệp, tạo môi trường thuận lợi cho sâu, dày và dịch bệnh phát triển, giảm quang hợp của cây trồng, làm năng suất cây trồng giảm sút.

Lượng nắng cao nhất trong năm từ tháng 4 đến cuối tháng 8, cường độ chiếu sáng của mặt trời thuận lợi cho quá trình quang hợp của cây trồng, đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt. Đồng thời ánh sáng tạo ra nguồn năng lượng phong phú cho các trạm pin mặt trời, cung cấp điện sinh hoạt cho đồng bào các vùng cao, vùng xa. Thời gian này thích hợp với cây trồng nhiệt đới và nửa nhiệt đới, các loại cây lâu năm như chuối, dứa, cam, chanh, nhãn, vải...

) Gió: Gió mạnh và bão ảnh hưởng ít hơn đến huyện Minh Long. Hướng gió thịnh hành theo địa hình Đông Bắc - Tây Nam, tốc độ trung bình từ 2,5 - 3m/giây. Thỉnh thoảng có những cơn lốc mạnh gây ngã đổ hoa màu cây cối và nhà cửa, làm thiệt hại đến sản xuất và đời sống của nhân dân trong Huyện. Chế độ gió như trên thuận lợi cho phát triển các trạm điện nhỏ.

) Độ ẩm không khí: Độ ẩm không khí bình quân năm 84%, độ ẩm trung bình tháng cao nhất 90%, độ ẩm trung bình tháng thấp nhất 60%, độ ẩm tuyệt đối cao nhất 95%, độ ẩm tuyệt đối thấp nhất 55%.

Nhiệt độ, lượng mưa, tổng số giờ nắng và độ ẩm không khí của huyện Minh Long trong năm đều phân bố không đều và phân theo hai mùa mưa và mùa khô rõ rệt. Minh Long là huyện thường xuyên chịu ảnh hưởng bất lợi của thời tiết.

Mùa khô từ hạ tuần tháng giêng âm lịch đến thượng tuần tháng 8 âm lịch hàng năm, mùa khô khí hậu có nền nhiệt độ cao, độ ẩm rất thấp, gió mùa Tây Nam mạnh xuất hiện làm tăng lượng bốc hơi, gây khô hạn nhanh đối với vùng đất trống và độ che phủ thấp. Mùa này lượng mưa thấp nên thường xảy ra nắng hạn, có khi khô hạn kéo dài.

Mùa mưa bắt đầu từ hạ tuần tháng chín âm lịch đến thượng tuần tháng giêng âm lịch hàng năm, độ ẩm tăng cao, lượng mưa lớn, liên tục và tập trung quy tụ vào 4 tháng cuối năm, nhiều nhất vào tháng 10 và tháng 11, (chiếm 50% lượng mưa cả năm), có ngày mưa lớn nhất đến 525 mm, mưa bão thường gây sạt lở núi ảnh hưởng đến các công trình giao thông và khu dân cư, gây lũ quét ở miền núi và ngập lụt ở thung lũng, khó khăn cho việc dẫn thoát thuỷ, xói mòn đất nông nghiệp, rất có hại cho cây cối, đất đai,  ảnh hưởng lớn  đến sản xuất nông, lâm nghiệp và đời sống của nhân dân. Gió rét kéo dài ở vụ đông xuân làm hạn chế lớn đối với việc tăng năng suất cây trồng và chuyển đổi cơ cấu giống cây trồng vật nuôi.